RECHERCHE ET INNOVATION, BASES DE LA CULTURE

DE L’INGÉNIEUR

I

Georges DOBIAS, président du comité d’experts « Transports » du CNISF Dans un ministère à dominante technique, comme c’est évidemment le cas pour celui de l’équipement et des transports, la recherche et l’innovation conditionnent à la fois le progrès technique et le progrès social, à partir de la connaissance des besoins et des comportements des usagers citoyens. Dans cette séquence, je souhaite illustrer l’importance, la variété et l’apport dans la vie quotidienne de la recherche qui est menée au ministère de l’équipement.

Témoigne en particulier de cette importance l’ampleur du dispositif de recherche et d’innovation du ministère, qui comporte de nombreuses écoles nationales (notamment celles des Ponts et Chaussées et de l’Aviation civile, que je salue ici), avec leurs laboratoires internes, les instituts de recherche (notamment le CSTB, l’INRETS, le LCPC), ainsi que le « Réseau scientifique et technique », qui est chargé notamment de la diffusion de cette innovation, avec les organismes dits « têtes de réseau » et les CETE. Ce sont plusieurs milliers d’agents de catégorie A qui travaillent dans ce domaine.

En témoigne également l’organisation de la recherche, avec le PREDIT (Programme de recherche et d’innovation dans les transports) et le Plan Construction, programmes qui ont été élaborés et exécutés en partenariat avec d’autres ministères (ministère de la recherche, ministère de l’écologie et du développement durable, ministère de l’industrie, de l’économie et des finances).

En témoigne également la forte participation française aux recherches menées dans le domaine des transports dans le cadre des PCRD successifs (Programmes-cadres de recherche et développement communautaires).

Les exposés de Bernard DECOMPS - qui intervient ici davantage en tant qu’ancien directeur de l’ENS de Cachan et de président des conseils scientifiques de l’ENPC et de l’INRETS - et celui de François PERDRIZET, directeur de la recherche et des affaires scientifiques et techniques au ministère de l’équipement, illustreront l’importance de la recherche pour la formation et la culture des ingénieurs (Bernard DECOMPS), l’organisation et des moyens qui lui sont affectés (François PERDRIZET).

La variété des pistes de recherche et d’innovation au sein du ministère de l’équipement est liée à la variété des missions qui lui sont confiées et des services qui lui sont rattachés : aménagement et équipement du territoire, mobilité et organisation des transports des personnes et des biens, sécurité dans les déplacements, prévention des risques naturels, météorologie, développement durable, tourisme, pour ne citer que ces domaines.

Ces sujets touchent de nombreuses personnes, suscitent de nombreux questionnements et préoccupent les citoyens dans leur vie quotidienne. Ces thèmes conjuguent des recherches technologiques et des recherches socio-économiques, dans une vision qui doit être prospective à long terme (à quinze ou vingt ans au minimum) pour tenir compte de l’inertie des organisations spatiales et des systèmes. Je rappelle que la durée de vie d’un avion est d’une quarantaine d’années, celle d’une voiture - contrairement aux idées reçues - d’une quinzaine d’années ; et je ne parle pas de la durée de vie des infrastructures ou de celle de l’aménagement des villes.

La connaissance des comportements est également essentielle pour apporter aux citoyens les bonnes réponses. François PERDRIZET en illustrera la variété, qui implique la plupart des disciplines scientifiques, qu’elles soient qualifiées de

« dures » ou de « molles ».

Puis, quatre exposés montreront les apports de ces recherches dans notre vie quotidienne, à partir du développement du calcul scientifique. Il s’agit, naturellement, d’un choix relativement arbitraire que je revendique. Le développement des théories mathématiques et de la puissance des moyens informatiques permet aujourd’hui de simuler des réalités complexes. Ces simulations sont des outils puissants, par exemple pour gérer les trafics, en particulier grâce aux technologies de l’information et de la communication, et cela qu’il s’agisse du transport aérien, rechercheetinnovation : Basedelaculturedel’ingénieur

3 3

ferroviaire, maritime, routier ou urbain. Mais nous n’en parlerons pas car le temps qui nous est imparti aujourd’hui ne nous le permet pas.

Nous parlerons davantage de la puissance du calcul scientifique d’aujourd’hui, avec Bernard LARROUTOUROU, des applications dans le domaine des changements météorologiques et climatiques avec Philippe COURTIER, de l’amélioration de la sécurité routière à partir de la modélisation des conducteurs et des passagers en situation d’accident avec Christian BRUNET, et enfin de la définition de projets d’aménagement à l’aide de l’imagerie virtuelle avec Bertrand DELCAMBRE. Bien d’autres présentations auraient pu être faites, mais celles-ci, je pense, vous montreront toute la richesse de ce qui se fait au sein du ministère et autour de lui.

r & d

:

Leurs apports à La formatIon et à La cuLture des IngénIeurs Bernard DECOMPS, président de la Commission

nationale de certification professionnelle

J’intitulerais volontiers le bref exposé que je voudrais vous faire de la manière suivante : « La R&D et l’art de l’ingénieur de l’Equipement au 21^ème siècle : une alliance féconde mais tumultueuse ». La première partie de la journée a illustré bien mieux que je n’aurais su le faire la part de la fécondité. Ne souhaitant pas diminuer cet effet, j’évoquerai sans plus attendre les questions qui, à mon sens, sont incontournables pour l’ingénieur dans ce 21^ème siècle.

I. Comment définir l’ingénieur de l’Equipement ?

Il me semble nécessaire de rappeler que l’ingénieur est un agent économique doté de connaissances et de compétences scientifiques ou techniques pour concevoir, réaliser ou exploiter un système d’organisation de personnes, de données abstraites et de moyens matériels, en vue d’apporter la meilleure réponse possible à un besoin exprimé à partir de critères rationnels convenus, en prenant en compte les facteurs humains, sociaux et économiques de la société pour laquelle il travaille.

Cette définition, banale et généralisée, doit néanmoins être rappelée si on veut définir l’ingénieur de l’Equipement. On considère généralement que c’est un ingénieur généraliste. Je vous invite à résister à cette facilité, parce que cette terminologie est à la fois trop superficielle et difficile à exporter. Un ingénieur généraliste est bon à tout, mais à l’étranger, malheureusement, il n’est bon à rien ! A mon sens, l’ingénieur de l’Equipement est un ingénieur qui exerce ses talents dans et sur des territoires qu’il doit modeler, aménager, développer et préserver. Dès lors, l’innovation, la science et la technologie doivent être mis au service des femmes et des hommes dans les territoires, ce qu’on pourrait résumer sous le slogan « du béton en environnement durable ». Je précise que par « environnement », j’entends logiquement ici les interactions avec les individus qui peuplent les territoires.

Dans ce contexte, un corpus de savoirs et une culture collective, construits sur une panoplie de filières technologiques (au sein desquelles les sciences de l’homme et de la société ont un rôle essentiel), sont nécessaires. Dans cette trame, l’ingénieur de l’Equipement est non seulement un prescripteur, un réalisateur, mais il assume forcément, à une étape de sa carrière, un rôle de régulateur, qui prend appui sur un pan de connaissances (qui est rarement rencontré chez la plupart des autres ingénieurs) et sur une intelligence du fait juridique (qui est bien plus prégnante que dans bien d’autres situations).

Dès lors, il me semble que la qualité dominante de l’ingénieur de l’Equipement est celle d’intégrateur. Et je dis tout de suite que c’est là que le bât blesse : car la recherche, en France, est peu intégrative, elle est davantage analytique.

II. La recherche, oui, mais quelle recherche ?

Pourquoi faut-il de la recherche dans une formation initiale ? Il convient, à mon sens, de passer de « la voix du maître » à l’autonomie, pour diverses raisons :

• premièrement, toute question n’a pas forcément une solution ; l’exposé de Jean-Paul TEYSSANDIER était très éclairant à cet égard ;

• deuxièmement, plusieurs solutions offrent une réponse à des questions voisines ; et je renvoie aux exposés de Michel VIRLOGEUX et de Bernard VAUDEVILLE ;

• troisièmement, l’ingénieur doit dégager la réponse la moins mauvaise à une question donnée, voire, mieux encore, trouver une réponse à une question qui n’est pas sensiblement différente de la question posée, ce qui permet de dénouer la situation ; là encore, l’exposé de Jean-Paul TEYSSANDIER a admirablement illustré ce point de vue.

La recherche doit s’inscrire dans le courant de l’activité professionnelle. Elle doit permettre de poser des questions nouvelles, d’ouvrir des voies nouvelles, de préparer l’avenir. Je ne m’attarderai pas sur cet aspect, qui sera développé au cours des exposés qui vont suivre. Je voudrais néanmoins souligner la nécessité pour la recherche d’assurer un véritable contact avec les savoirs mondiaux, cette liaison internationale me paraissant inéluctable en dépit des « secrets de fabrique » et des brevets.

recherche & déveloPPementetinnovation : leursaPPortsalaformationetalaculturedesingenieurs

III. La R&D et l’Equipement : une relation d’attraction et de répulsion

La relation entre la R&D d’une part et l’Equipement d’autre part me fait penser à cette phrase populaire « Je t’aime, moi non plus ! ». Dans le déroulement des activités professionnelles, et avec de brillantes exceptions, la pratique de la recherche en France ne cultive que modérément les compétences d’intégrateur. C’est pour moi un fait majeur. Cela est vrai dans la recherche académique, mais je crains que cela soit vérifié aussi dans la recherche industrielle. Plus exactement, je redoute que le chercheur soit perçu comme un simple spécialiste, et non comme un spécialiste dont la vocation est de devenir un décideur, un stratège ou le régulateur d’un ensemble.

Cet objectif n’est pas celui qui est confié à la recherche outre-Rhin. Précisons à cet égard que pour franchir une étape dans la hiérarchie des entreprises outre-Rhin, il faut être juriste, et à défaut détenir un doctorat ! Ce mouvement n’est pas circonscrit à l’Allemagne : il se répand dans le monde entier. En dehors des juristes et des titulaires d’un PhD, il semble que toute une série de positions professionnelles ne sont plus accessibles aux ingénieurs. Nous avons le meilleur modèle du monde, c’est bien connu, mais saurons-nous le défendre encore longtemps ?

IV. Le dilemme du nouveau Bac + 8 (système

)

Avec le LMD (Licence-Maîtrise-Doctorat), les écoles d’ingénieurs françaises sont prises dans un étau absolument redoutable. Rassuré par le fait qu’il a déjà décroché le « M », l’ingénieur ne se dit pas que le « Bac + 8 » peut devenir indispensable. En outre, combien d’ingénieurs, aujourd’hui, capitalisent sur ce secteur ? D’ailleurs, est-il souhaitable qu’ils le fassent, dans la mesure où il n’y a pas d’autre solution actuellement en France que de passer par un « D » académique, soit trois années a minima de spécialisation ? A l’inverse, aux Etats-Unis, si l’équivalent du « M » correspond à un niveau spécialisé, le « D » (c’est-à-dire le PhD), lui, ouvre à une généralité.

En France, le « D » enferme dans une spécialité. A mon avis, entre 25 et 30 ans, ce n’est probablement pas la meilleure option. Certains des jeunes, une fois qu’ils ont décroché leur diplôme d’ingénieur, tentent de s’engager dans une recherche de type académique. A mon sens, ils perdent leur temps, si ce n’est leur âme. Ils s’enferment au lieu de s’ouvrir et de capitaliser pour l’avenir.

V. Vers un « PhD technologique » ?

L’ingénieur du 21^ème siècle est condamné à lever ce dilemme. De même, il doit relever quelques défis majeurs.

Si on attend d’être ingénieur diplômé pour démarrer la recherche, on perd nécessairement trois années par rapport aux concurrents qui, eux, engagent une activité de recherche entre 20 et 25 ans !

Par ailleurs, il est clair qu’une organisation sans calendrier n’est pas pertinente. En la matière, une organisation par projet est infiniment supérieure à une organisation par sujet, mais il doit s’agir de projets faisant appel à la multiplicité des talents.

En outre, il me paraît nécessaire d’examiner très sérieusement la question de l’alternance entre des responsabilités de décideur sur des terrains internationaux et des activités de chercheur. De la même façon qu’on a « inventé » un accès au titre d’ingénieur par l’alternance, on pourrait aujourd’hui plaider en faveur d’un accès au PhD par alternance et par validation (sous toutes ses formes) des acquis professionnels.

Il me semble qu’en s’engageant dans cette voie, le CGPC ferait beaucoup plus qu’œuvrer pour son compte. Il travaillerait pour lever un défi majeur qui se pose aujourd’hui aux ingénieurs en France : comment atteindre normalement le « D » et les responsabilités qui sont aujourd’hui confiées aux titulaires d’un PhD ? Pour cela, je crois qu’il suffit de suivre les « grands anciens », et les « un peu moins grands anciens » comme ceux que nous avons pu écouter au cours de la première séquence de cette journée.

r & d

,

et apports au déveLoppement des technIques d

’

François PERDRIZET, directeur de la recherche et des affaires scientifiques et techniques, au ministère de l’Equipement Ma mission, aujourd’hui, est de vous présenter la recherche au sein du ministère de l’équipement. J’ai choisi de l’illustrer à travers trois exemples de projets de recherche.

I. Le ministère de l’Equipement

Dans notre ministère, qui est considéré comme un ministère technique, on trouve trois piliers fondateurs : le service public, le territoire (ou plutôt le rapport au territoire) et la technique (ou plutôt le lien avec la technique). Plusieurs missions constituent nos « raisons d’être » :

• développer et valoriser le patrimoine collectif ;

• participer à l’aménagement du territoire ;

• mettre en œuvre les politiques publiques ;

• offrir des services qui permettent de satisfaire les besoins de nos concitoyens, notamment les plus exposés d’entre eux ;

• et enfin conduire la technologie et la science vers l’intérêt général.

Cette dernière raison d’être justifie la place de la recherche au ministère, notamment dans son rôle d’anticipation d’un certain nombre de défis :

• les enjeux énergétiques et environnementaux ;

• l’exigence accrue de nos concitoyens pour la sécurité ;

• les évolutions accélérées des technologies et des matériaux.

La recherche du ministère est dite « finalisée », mais à mon sens, il serait plus approprié de dire qu’elle est au croisement des systèmes techniques et sociaux, avec une forte « coloration » d’action publique. Plus précisément, le ministère conjugue de front trois objectifs :

• apporter des éléments de connaissance vis-à-vis des milieux et des phénomènes ;

• fournir des instruments pour guider, orienter et mettre en œuvre les stratégies publiques (celles de l’Etat en général, et des autres acteurs publics en particulier) ;

• favoriser le développement des technologies et des prestations, en partenariat avec les industriels et les opérateurs.

Cette recherche s’exerce dans les champs du ministère : les transports et la mobilité, le génie civil, la construction et le bâtiment, la ville et l’urbanisme, l’observation de la terre, l’aéronautique. D’un point de vue quantitatif, la recherche publique et privée liée à nos activités représente de l’ordre de 15 000 chercheurs, dont la moitié travaille dans le domaine des transports. La recherche publique représente environ 4 500 chercheurs, dont 1 000 sont spécialisés dans le domaine des transports.

La recherche du ministère est liée à un certain nombre d’organismes scientifiques : le LCPC, l’INRETS, le CSTB, les laboratoires des écoles, sans oublier la recherche conduite par Météo France, par l’IGN et par d’autres établissements. Il convient de souligner que notre recherche est insérée dans un réseau scientifique et technique où l’on retrouve, par ailleurs, des services techniques centraux et des centres d’études techniques. Des passerelles sont donc possibles entre l’application et la recherche, facilitant le dialogue dans les deux sens.

Les Programmes nationaux incitatifs de recherche constituent une autre modalité de gouvernance de la recherche. Ils font partie des « réseaux technologiques » du ministère de la recherche. Il s’agit de programmes en partenariat public-privé, comme le PREDIT (le vaste programme des transports), le RGCU (dans le domaine du génie civil et urbain), sans oublier le tout nouveau PREBAT (sur le thème de l’énergie dans le bâtiment), et le Plan Urbanisme Construction et Architecture (PUCA).

II. Trois exemples de projets de recherche

lavIa

:

l

’a

vI

a

Le projet LAVIA a été initié par la direction de la sécurité et de la circulation routières et la direction de la recherche. Ce projet, dont le coût est estimé à 6 millions d’euros (dont une partie, d’un montant de 4 millions d’euros, a été subventionnée par l’Etat), repose sur trois éléments de structure :

• une cartographie embarquée sur les véhicules, qui comporte des informations sur la vitesse autorisée par segment de route ;

recherche & déveloPPementetinnovation : organisationetaPPortsaudéveloPPementdestechniquesd’aménagementetdeconstruction

• un système de positionnement satellitaire ;

• une IHM (Interface Homme-Machine), qui permet d’interagir avec la voiture, soit par le biais d’un système d’alerte sonore, soit par le truchement d’un système de régulation directement au niveau du moteur.

Le projet LAVIA, qui est en cours, a consisté principalement à tester la faisabilité technique et l’acceptabilité du dispositif par les conducteurs, à travers une phase expérimentale extensive. Expérimenté sur l’Ouest parisien, il s’est agi, pendant six mois, de suivre le comportement des conducteurs dans leur voiture. Trois points me paraissent importants dans ce projet.

• la diversité des disciplines

Ce projet allie des disciplines aussi diverses que l’automatique, la psychologie et la cartographie du positionnement, le recueil et l’analyse de données.

• la variété des partenaires

Le projet a été initié par le ministère de l’équipement, mais il a été porté par un laboratoire - le LIVIC - qui est commun au LCPC et à l’Inrets. En outre, il a été soutenu par un groupement d’industriels, par des laboratoires privés et des laboratoires de recherche publique.

• la mise en évidence d’un certain nombre d’interrogations pour l’action publique

Ces questions sont diverses : quel est le lien entre ce système d’aide à la conduite et la politique de renforcement du respect des limites de vitesse ? comment mettre en œuvre une base de données sur les vitesses autorisées, disponible et à jour, à un coût raisonnable ? comment en extraire une information pertinente sur la sécurité des systèmes embarqués ?...

Par ailleurs, le projet LAVIA est une parfaite illustration des trois objectifs évoqués précédemment :

• il fournit à la fois des éléments de connaissance sur la sécurité routière, les limitations de vitesse et la sécurité du conducteur ;

• il s’inscrit, au final, dans une volonté politique qui vise à agir sur la vitesse autrement que par le contrôle-sanction ;

• il se veut une application technologique combinant les différents champs de l’automatisme, du positionnement et de la cartographie.

l

-

Le béton résulte de progrès incrémentaux dans le temps. Depuis la naissance de l’industrie du ciment au 19^ème siècle, et tout particulièrement avec la révolution du béton armé à la fin du 19^ème siècle, le béton a connu une évolution qualitative régulière jusqu’au début du 20^ème siècle, pour devenir un matériau dominant dans la construction. Le béton précontraint, dans les années 30, a consacré une véritable rupture technologique.

Cette première génération de bétons est améliorée au cours du 20^ème siècle, grâce à de meilleures connaissances scientifiques sur les empilements granulaires et la chimie des adjuvants, qui ont conduit notamment au béton à hautes performances (avec notamment les « projets nationaux » BHP, BEFIM, CALIBE, VNB). La masse cimentaire est alors devenue plus compacte, moins poreuse, la résistance mécanique du matériau s’est accrue, et la durabilité a augmenté.

Un béton de troisième génération a été conçu dix ans après le béton à hautes performances, grâce aux progrès dans le domaine de la rhéologie des pâtes.

Ces bétons, très fluides, ont révolutionné la mise en œuvre. Cela a été tout particulièrement le cas avec les bétons autoplaçants (BAP) : ces bétons permettent de réaliser des parements plus lisses, ils diminuent la pénibilité, simplifient le travail et réduisent les nuisances puisque leur mise en œuvre est moins bruyante.

Ces progrès permettent au béton d’aborder le tournant du 21^ème siècle comme

Ces progrès permettent au béton d’aborder le tournant du 21^ème siècle comme